CN112984694A - 公共场所全时空消毒系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公共场所全时空消毒系统及方法，该方法包括：对存储的消毒液进行雾化形成颗粒状的雾化分子；随同中央空调系统或新风系统的进风口进入并到达远端各场所空间；通过监测各空间内弥漫的消毒剂微粒气体浓度数据及进风口的进风量数据以动态调节消毒液的浓度。本发明解决原有的消毒方法存在效率低、宜人性差的缺点，具有科学精准、效率高、智能化、成本低、适应性广的优点。

Description

公共场所全时空消毒系统及方法

技术领域

本发明属于消毒系统领域，更具体来说，涉及一种公共场所全时空消毒系统及消毒方法。

背景技术

目前世界上41种主要传染病中，经空气传播的有14种，占各种传播疾病的首位，病原微生物，主要吸附在空气中不同粒径的尘埃粒子上，以气溶胶的方式悬浮于空气中，经过呼吸道进入人体，造成疾病的传播，从呼吸性炭疽热、结核病、流感病毒、肝炎、禽流感和新型冠状病毒等，都可以通过空气传播，这些传播一旦爆发将引发严重后果。流行性脑脊髓膜炎、流行性腮腺炎、病毒性肺炎、流行性感冒、急性咽炎、肺结核、猩红热、军团病、百日咳、白喉、天花也都可以通过空气传播。因此空气消毒是预防控制传染病，防止交叉感染的重要措施，尤其是对人员相对集中的场所，如医院、图书馆、超市、学校、车站、食堂等较大空间的公共环境所进行的空气预防性消毒和终末消毒，尤其重要，有效的空气消毒，能在一定时间内将空气中悬浮颗粒上粘染的病原微生物消杀灭活，可以在预防疾病、控制疾病病毒空气飞沫传播过程中起到关键阻隔作用，形似无形口罩。

传统对物体表面消毒方式主要为消毒剂喷洒、熏蒸和浸泡等方式，对空间空气消毒主要有封闭熏蒸，紫外线消毒，臭氧消毒，空气物理过滤消毒等方法。但是，上述方法都存在消毒效率低，宜人性差的缺点。

喷洒消毒方法，消毒剂浓度配比的准确性、喷洒的区域、部位、喷洒量和最后的消毒杀菌效果直接受人为因素影响，同时喷洒消毒剂人员需要身处病毒污染环境，亦承担有很高风险。

熏蒸方式一般需要消毒剂浓度较高，空间长时间密闭，较长影响场所的使用。

紫外线消毒，大功率紫外线对生物体机能有伤害，受发射功率影响，限制其适应和满足大体量空间的消毒，同时空间湿度大小直接影响消杀效果，另外紫外线对眼睛有制盲弊端，不适合有人情况下开机使用。

臭氧消毒，臭氧气味宜人性差，同时臭氧在空气中不稳定，留存时间较短，直接影响持续对病毒的消杀效果。

因此，针对大型室内公共场所，如何设计出一种智能化控制的、精准高效的消毒系统，便成为了目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种公共场所全时空消毒系统及方法，以解决原有的消毒装置或方法存在效率低、宜人性差的缺点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供了一种公共场所全时空消毒系统，包括：

消毒液存储装置，用于存储消毒液体；

雾化单元，对所述消毒液体进行气化；其中，

经所述雾化单元雾化后形成的雾化颗粒通过管道输送到中央空调系统或新风系统的进风管道，并以所述中央空调或新风系统将经过消毒的空气输送到远端各空间。

进一步地，该系统还包括：

在线风量传感器，用以检测中央空调系统或新风系统的进风处的风量数据，并发送给主控模块；

在线消毒液浓度传感器，用以检测雾化前的消毒液存储装置内的消毒液浓度数据，并发送给主控模块；

远端气体浓度传感器，用以检测远端各场所空间内的消毒剂微粒气体浓度数据，并发送给主控模块；

主控模块，根据接收的风量数据和消毒剂微粒气体浓度数据的变化进行逻辑计算和判断，实现对雾化前的消毒液浓度的调控。

进一步地，所述主控模块包括物联网逻辑运算模块和PLC编程控制器，所述物联网逻辑运算模块接收各传感器发送的数据进行计算，并在判断需要进行调控时，给所述PLC编程控制器发送指令，所述PLC编程控制器根据所述物联网运算模块的指令，控制连接所述消毒液存储装置的电磁阀开启或关闭，通过改变注水量进而调节存储装置内消毒液的浓度。

进一步地，所述消毒液存储装置还分别通过定量泵连接母液罐和活化罐，所述消毒液存储装置内的消毒液由所述母液罐中的母液和活化罐中的活化液根据预设比例输入至消毒液存储装置中并经过化学反应得到所述消毒液。

进一步地，所述母液罐和活化罐均设置有定量泵，该定量泵通过控制阀连接所述PLC编程控制器，所述PLC编程控制器还通过控制母液和活化液的输入量进而调节所述消毒液的浓度。

进一步地，所述系统还包括报警装置，在场所空间内监测的浓度超过预设的阈值或设备出现故障时，发出警报。

进一步地，所述PLC编程控制器还设置有运行时间，所述雾化单元的启动由所述PLC编程控制器控制。

进一步地，所述消毒液体为二氧化氯液体。

进一步地，所述雾化单元为超声雾化器。

本发明的第二方面，提供了一种公共场所全时空消毒方法，包括：

对存储的消毒液进行雾化形成颗粒状的雾化分子；

随同中央空调系统或新风系统的进风口进入并到达远端各空间；

通过监测各空间内弥漫的消毒剂微粒气体浓度数据及进风口的进风量数据以动态调节消毒液的浓度。

与现有技术相比，本发明所述的公共场所全时空消毒系统具有如下技术效果：

(1)本发明利用现有的中央空调或现有的新风系统，对通风系统和管道消毒，同时将杀菌剂液体均匀分布在室内，迅速对大空间实现病菌消杀，以达到全流程灭菌的效果，改造少，灭菌高效，应用场景广泛，包括医院、超市、屠宰场、海鲜市场、写字楼、商场、学校食堂、车站候车厅、地铁站等人员密集的公共场所。

(2)本发明本智能消毒系统装置通过PLC系统编程，按国家标准规范要求，设定远端场所空间消毒剂浓度和消毒杀菌时间，运用物联网运算逻辑模块，把通过监测传感器采集远端场所空气中消毒剂微粒气体浓度数据和风量计采集中央空调系统动态送风量(或新风系统动态送风量)，以及在线浓度检测仪监测的雾化前消毒液体浓度的数据，反馈回系统，通过逻辑运算，科学配比，定量动态控制，在线控制消毒剂液体雾化汽化前的动态配比浓度，使远端场所空间的消毒剂浓度指标符合国家标准规定，实现科学精准、高效、智能、安全绿色、低成本、全方位无死角的全面消毒，具有突出的技术效果和社会效果。

附图说明

图1为本发明实施例所述的公共场所全时空消毒系统的结构示意图。

图2为本发明实施例中的公共场所内消毒剂气体浓度动态控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

本发明的目的和机制是利用气溶胶长时间悬浮于空气中不沉降、随空气流动快速充满室内场所空间的特性，在不改变消毒剂(二氧化氯)化学稳定性的基础上，把消毒液体通过定频超声波物理雾化成1-3um的消毒剂汽体微粒，抛射到空气中，以消毒剂分子微粒和水汽形成气溶胶态，通过接入相应的输送管道(中央空调送风管道、新风系统送风管道、其它通道)输送到远端场所内，逐渐扩散到整个相对封闭空间、同时消毒剂分子微粒布朗运动能够和空间内空气中的细菌和致病菌碰撞，快速使病菌细胞核钙化凝聚，使细菌、致病菌失去活性，达到消毒作用，兼具喷洒和熏蒸杀菌消毒的双重功效。该种方式是预防病毒空气飞沫传播高效手段之一，同时可对空间内物体(动态和静态)实时全时空无死角消毒，有效阻隔病毒通过污染公共物品的病毒接触传播。同时，本发明以消毒剂微粒气溶胶状态逐渐充满整个空间，长时间布朗运动于空间中，并在设备预设运行时间内达到国家标准规定的对应场所消毒浓度和持续有效的消毒时间，实现对场所三维空间内物体全方位、立体、标准化、精准科学的消毒。

实施例一

参照图1所示，本发明的实施例一公开了一种公共场所全时空消毒系统，该消毒系统包括：消毒液储存装置、雾化单元、监测传感器、物联网逻辑运算模块、PLC编程控制器、报警装置、多个控制阀等。下面来对本发明实施例中的消毒系统的各个模块或部件进行详细说明。

一、消毒液储存装置

本实施例中，消毒液体储存装置以灌装的形式呈现，被制作成消毒液体罐，方便运输和存储。

其中，本实施例中的消毒液体罐中的消毒液体并不是事先已经配置好的，而是在需要时，通过母液和活化液作为反应剂实时反应生成的。具体来说，以二氧化氯作为本发明实施例中的消毒剂为例，以稳定态高浓度二氧化氯母液和活化液单体为反应剂，母液和活化液通过各自单独的罐子盛装和存储，单体可长时间稳定存放，满足设备常规自动运行一段时间(比如一个月)添加一次要求。母液和活化液按的比例由各自的定量泵通过预设控制程序定量注入到消毒液体罐中，在消毒液体罐中活化反应生成二氧化氯和无机盐氯化钠，并溶解于水中。此外，为了生成预设浓度在二氧化氯消毒液体，通过控制加注水量、母液、活化液的加注量可以改变和控制消毒液的浓度，以满足不同场所的需求。供水源处电磁阀的开启，以及母液罐和活化罐定量泵的开启均受到PLC编程控制器的控制。

本实施例中，消毒液体选为二氧化氯消毒剂。

CLO₂消毒剂是世界卫生组织Hwo、美国EDA、中国卫生部文件认可的绿色安全的消毒剂，同时被列为是食品添加剂和保鲜剂，是餐具，水果，素菜清洗消毒和保鲜，海产品的保鲜剂，面粉漂白的添加剂，奶制品厂等食品厂常规清洗消毒产品，是国际公认的绿色A1级消毒剂，也是食品添加剂，同时是高效广谱杀菌剂。其可99.9％杀灭细菌繁殖体包括分枝杆菌、病毒、真菌及其孢子和绝大多数细菌芽孢等。另外，现代居住的办公场所，室内装潢导致室内毒有害气体污染严重，气体二氧化氯在降解空气中有害物质如甲醛、硫化物、苯酚等方面也有显著的功效。同时也是除臭剂，分解硫化氢、氨气、二氧化硫等，有效改善环境的舒适度。二氧化氯消毒过程不影响生活和办公，特别适用于对大面积空间环境微生物的杀菌，二氧化氯用于空气消毒，是一项易于大面积使用的新型控制防治技术。除了在医院医疗场所和公共场所的公共卫生领域，还适用于空间环境微生物杀菌消毒。

此外，公共场所普遍安装中央空调系统或新风系统或其它方式换气装置，这些系统长期使用过程也滋生大量细菌，需要定期清洗和消毒，但系统管道是消毒清洗的盲区。本发明充分利用现有的中央空调或现有的新风系统，配合消毒剂，对通风系统和管道消毒，同时将杀菌剂液体均匀分布在室内，迅速对大空间实现病菌消杀，以达到全流程灭菌的目的。

二、雾化单元

本发明实施例中，雾化单元优选采用超声雾化器，其从消毒液体罐中吸入液体然后将消毒液体进行气化，形成微小颗粒状的雾化分子。

制作完成的预设浓度的消毒液通过控制阀供给定频超声雾化器，雾化为颗粒状的模式，并输送到中央空调系统或新风系统送风机前端负压段进风入口，随系统进风一起进入送风管道，这样，在对新风和送风管道消毒的同时，输送到远端的场所，释放到空间中，对空间的空气和物体全方位无死角消毒。雾化单元的启动则受到控制器的控制，只有当控制器控制雾化单元启动后，方从消毒液体罐内吸入消毒液进行雾化处理。

三、监测传感器

本发明实施例中的监测传感器包括多种，具体来说，其包括：

在线风量传感器，安装在中空空调系统或新风系统送风机前端的进风管道处，用以检测中央空调系统或新风系统的进风处的风量数据，并发送给物联网逻辑运算模块；

远端气体浓度传感器，布置在场所各空间位置，可以设置多个，用以检测远端各场所空间内的消毒剂微粒气体浓度数据，并发送给物联网逻辑运算模块；

消毒液体罐中的在线液体浓度传感器，用以采集配置的消毒液浓度，并将检测到的数据发送给物联网逻辑运算模块。

当然，本领域技术人员应当能够理解的是，本发明实施例中的监测传感器不限于上述所列举的几种，根据不同的功能需求，还可以设置更多。

四、物联网逻辑运算模块

物联网逻辑运算模块分别连接在线液体浓度传感器、在线风量传感器、远端气体浓度传感器及PLC编程控制器，物联网逻辑运算模块根据接收的风量数据和雾化分子浓度数据的变化，再结合雾化前的消毒液体罐内的消毒剂浓度数据，进行逻辑计算，判断是否需要对消毒液浓度或者进风量进行调控。比如，当检测到的空间场所内的消毒剂浓度不达标时，可以给PLC编程控制器发送调节的指令，可以调节原来消毒液体罐内的消毒剂浓度，进而保证远端空间消毒气体浓度动态维持一定符合国家标准规定的范围内。如图2所示，刚开机启动时，消毒液雾化浓度逐渐增大，空调进风量也逐渐增大，监测到的远端场所空间内的消毒浓度也是逐渐增大，但开机一段时间后，消毒液超声雾化的浓度和空调进风量出现了波动，导致远端场所空间内监测到的消毒剂微粒气体浓度数据也出现了波动，此时，如果监测消毒剂气体浓度没有超过设定的最小消毒阈值，为了调整空间消毒浓度，通过加大雾化前的消毒液浓度，同时配合增大进风量，如此使得远端场所空间内弥漫的消毒液浓度增大，保持一段时间后，基本达到动态稳定。

五、PLC编程控制器

PLC编程控制器连接所述物联网运算模块，所述PLC编程控制器根据所述物联网运算模块的计算结果，控制连接所述消毒液体罐的电磁阀开启或关闭，以通过向消毒液体罐内供水的方式调节消毒液体的浓度；此外，PLC变成控制器还可以通过对母液罐和/或活化罐的定量泵的控制，调节它们混合的比例，进而实现消毒液体罐内消毒液浓度的调节。

物联网逻辑运算模块和PLC编程控制器共同组成本发明的控制模块，实现对远端空间场所内的消毒剂微粒气体浓度的动态调控。

六、报警装置

报警装置采用声或光形式的警报器，警报器可以设置在控制端或者远端的空间场所内，远端气体浓度传感器将监测到的场所空间内的消毒剂微粒气体浓度数据发送给物联网逻辑运算模块，物联网逻辑运算模块会与预设的阈值进行比较，如果超出了预设的阈值，说明浓度过大，存在一定的风险，此时，一方面控制PLC编程控制器进行消毒液的浓度变小调节，另一方面，通过警报器，提醒工作人员注意。此外，警报器还能够对设备运行过程中的各种故障进行报警。

本发明还可以在设备间设置显示屏，以动态显示运行过程中监测的各数据的示意图，比如进风量、消毒液浓度、空气中的消毒剂浓度、设备是否存在故障等。

根据上述特点，本发明的应用场景广泛，适合：医院、超市、屠宰场、海鲜市场、地下人防工程、写字楼、商场、学校食堂、幼儿园、餐厅、旅馆、养老院、车站候车厅、机场航站楼、地铁站、银行营业厅、地铁高铁车厢、邮轮等人员密集的公共场所的空间立体消毒，是预防病毒传播的主动性防御手段。

本实施例中的消毒系统可实现按国家标准规定针对不同公共场所和医疗环境和特殊场所的消毒要求，设定运行时间和消毒浓度，动态管理使运行指标达标。

本智能消毒系统通过PLC编程控制，按国家标准规范要求，设定远端场所空间消毒剂浓度和消毒杀菌时间，运用物联网运算逻辑模块，把通过监测传感器采集远端场所空气中消毒剂微粒气体浓度数据和风量计采集中央空调系统动态送风量(或新风系统动态送风量)，以及在线浓度检测仪监测的雾化前消毒液体浓度的数据，反馈回系统，通过逻辑运算，科学配比，定量动态控制，在线控制消毒剂液体雾化汽化前的动态配比浓度。使远端场所空间的消毒剂浓度指标符合国家标准规定，进而实现科学精准、高效、智能、安全绿色、低成本、全方位无死角的全面消毒。

实施例二

本发明实施例二提供了一种公共场所全时空消毒方法，该方法包括：

对存储的消毒液进行雾化形成颗粒状的雾化分子；

随同中央空调系统或新风系统的进风口进入并到达远端各空间；

通过监测各空间内弥漫的消毒剂微粒气体浓度数据及进风口的进风量数据以动态调节消毒液的浓度。

本发明的方法利用了现有的中央空调或现有的新风系统，对通风系统和管道消毒，同时将杀菌剂液体均匀分布在室内，迅速对大空间实现病菌消杀，以达到全流程灭菌的目的。此外，通过监测采集远端场所空气中消毒剂微粒气体浓度数据和采集中央空调系统动态送风量(或新风系统动态送风量)，以及在线监测的雾化前消毒液体浓度的数据，通过逻辑运算，科学配比，定量动态控制，在线控制消毒剂液体雾化汽化前的动态配比浓度，使远端场所空间的消毒剂浓度指标符合国家标准规定。

与现有技术相比，本发明实施例中的全时空消毒方法具有如下优点：

1、实现了科学、精准、环保、健康、绿色消毒目标。

2、代替人工消毒、规避人员消毒环境风险。

3、对空间立体全方位无死角消杀，对空间内的空气消毒的同时，也对物体表面进行了消毒。

4、实现智能控制和管理，数据科学准确。

5、满足各类大空间大范围空间消毒。

6、消毒效果持久，密闭空间静风可以保持1小时，动风动态更持久。

7、对中央空调系统和新风系统实现常态消毒，减少病菌滋生，对系统新风和回风空气消毒，源头净化空气和减少交叉污染。

需要说明的是，上述实施例二中的方法与实施例一中的系统相对应，未详尽之处，请参照实施例一所述，在此不再赘述。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种公共场所全时空消毒系统，其特征在于，所述消毒系统包括：

消毒液存储装置，用于盛装并存储消毒液；

雾化单元，连接所述消毒液存储装置，对所述消毒液进行雾化；其中，

经所述雾化单元雾化后形成的雾化颗粒通过管道输送到中央空调系统或新风系统的负压进风口，并通过所述中央空调或新风系统将经过消毒的空气输送到远端各空间场所。

2.如权利要求1所述的消毒系统，其特征在于，所述系统还包括：

在线风量传感器，用以检测中央空调系统或新风系统的进风处的风量数据，并发送给主控模块；

在线消毒液浓度传感器，用以检测雾化前的消毒液存储装置内的消毒液浓度数据，并发送给主控模块；

远端气体浓度传感器，用以检测远端各场所空间内的消毒剂微粒气体浓度数据，并发送给主控模块；

主控模块，根据接收的风量数据和消毒剂微粒气体浓度数据的变化进行逻辑计算和判断，实现对雾化前的消毒液浓度的调控。

3.如权利要求2所述的消毒系统，其特征在于，所述主控模块包括物联网逻辑运算模块和PLC编程控制器，所述物联网逻辑运算模块接收各传感器发送的数据进行分析和计算，并在判断需要进行调控时，给所述PLC编程控制器发送指令，所述PLC编程控制器根据所述物联网运算模块的指令，控制连接所述消毒液存储装置的电磁阀动作或定量泵动作，进而调节存储装置内消毒液的浓度。

4.如权利要求3所述的消毒系统，其特征在于，所述消毒液存储装置还分别通过定量泵连接母液罐和活化罐，所述消毒液存储装置内的消毒液由所述母液罐中的母液和活化罐中的活化液根据预设比例输入至消毒液存储装置中并经化学反应后得到所述消毒液。

5.如权利要求4所述的消毒系统，其特征在于，所述母液罐和活化罐均设置有定量泵，该定量泵还电性连接所述PLC编程控制器，所述PLC编程控制器通过控制所述定量泵进而控制母液和活化液的输入量。

6.如权利要求3所述的消毒系统，其特征在于，所述PLC编程控制器还设置有运行时间，所述雾化单元的启动由所述PLC编程控制器控制。

7.如权利要求2所述的消毒系统，其特征在于，所述消毒液为二氧化氯液体。

8.如权利要求2所述的消毒系统，其特征在于，所述雾化单元为超声雾化器。

9.一种公共场所全时空消毒方法，其特征在于，所述方法包括：

对存储的消毒液进行雾化形成颗粒状的雾化分子；

随同中央空调系统或新风系统的进风口进入并到达远端各空间；

通过监测各空间内弥漫的消毒剂微粒气体浓度数据及进风口的进风量数据以动态调节消毒液的浓度。

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